(57)【要約】【課題】デジタル情報を光学的に反射性の複数層中へ記録するようになった高密度光ディスク、およびそのような光ディスクを大量生産する方法を得る。【解決手段】光ディスクの複数層の各々の厚さは単色光の強め合う干渉と前記単色光の弱め合う干渉との間で変動する。強め合うおよび弱め合う干渉に曝された反射光ビームの強度差を用いて、光学的反射性層から検出器へのデジタルデータ通信が行われる。光ディスクはデジタル情報の多重層を提供し、その多重層はそれらに対応する異なる単色光波長における干渉性応答に対して同調させられる。別の実施例ではドーパントに依存して発光または吸収を行う層を含む。【選択図】図１
2007122875.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的記憶媒体を製造する方法であって、光学的記憶メディアは、第１の樹脂膜層を含み、第１の樹脂膜層は、相互に実質的に異なる第１の厚さ（ｄ１）および第２の厚さ（ｄ２）を有し、対応する異なる強度でレーザ光を反射し、厚さ（ｄ１）は、デジタル１の値の記憶を示し、厚さ（ｄ２）は、デジタル０の値を示し、前記方法は、
データを表示するためマスタ・ディスクの表面をフォトレジストとレーザーでレリーフし、またはマスタ・ディスクのドータ・コピーである金属スタンパを使用する段階と、
マスタ・ディスク上にポリマ溶液を堆積する段階と、
ポリマ溶液を有するマスタ・ディスクをスピンし、特別な厚さを有する膜を形成する段階と、
膜をマスタ・ディスクから剥離する段階と、
を含み、膜がレリーフのデータを忠実に複製する前記方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、更に剥離した膜をコンパクト・ディスク型の光学媒体の他の膜のスタックに組み立てる段階を含む前記方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法であって、更に、剥離した膜をスタンパとして使用し、コンパクト・ディスク型の光学媒体のアセンブリ用の他の膜を生成する段階を含む前記方法。
【請求項４】
光学的記憶媒体を製造する方法であって、光学的記憶媒体は、第１の樹脂膜層を含み、第１の樹脂膜層は、相互に実質的に異なる第１の厚さ（ｄ１）および第２の厚さ（ｄ２）を有し、対応する異なる強度でレーザ光を反射し、厚さ（ｄ１）は、デジタル１の値の記憶を示し、厚さ（ｄ２）は、デジタル０の値を示し、前記方法は、
レリーフ・イメージを有するマスタ・ディスクを使用し、データを表示する段階と、
マスタ・ディスク上にモノマ溶液を堆積する段階と、
モノマ溶液を有するマスタ・ディスクをスピンし、特別な厚さを有する膜を形成する段階と、
モノマ膜を紫外線に曝して光ポリマ膜を形成する段階と
光ポリマ膜をマスタ・ディスクから剥離する段階と、
を含み、光ポリマ膜がレリーフのデータを忠実に複製する前記方法。
【請求項５】
請求項４記載の方法であって、更に、剥離した膜をコンパクト・ディスク型の光学媒体の他の膜のスタックに組み立てる段階を含む前記方法。
【請求項６】
請求項４記載の方法であって、更に、剥離した膜をスタンパとして使用し、コンパクト・ディスク型の光学媒体のアセンブリ用の他の膜を生成する段階を含む前記方法。
【請求項７】
光学的記憶媒体を製造する方法であって、光学的記憶媒体は、第１の樹脂膜層を含み、第１の樹脂膜層は、相互に実質的に異なる第１の厚さ（ｄ１）および第２の厚さ（ｄ２）を有し、対応する異なる強度でレーザ光を反射し、厚さ（ｄ１）は、デジタル１の値の記憶を示し、厚さ（ｄ２）は、デジタル０の値を示し、更に、光学的記憶媒体は、第１の樹脂膜層を覆い第１の樹脂膜層と比較して異なる屈折率を有する第２の樹脂膜層を含み、第２の樹脂膜層は、相互に実質的に異なる第３の厚さ（ｄ３）および第４の厚さ（ｄ４）を有し、対応する異なる強度でレーザ光を反射し、厚さ（ｄ３）は、デジタル１の値の記憶を示し、厚さ（ｄ４）は、デジタル０の値を示し、厚さ（ｄ３）および（ｄ４）のパターンは、厚さ（ｄ１）および（ｄ２）のパターンによってシャドウされて複写され、対応する異なる強度のレーザ光の反射を強化し、前記方法は、
レリーフ・イメージを有するマスタ・ディスクを使用し、データを表示する段階と、
マスタ・ディスクに第１の屈折率を有する第１のポリマ溶液を堆積する段階と、
第１のポリマ溶液を有するマスタ・ディスクをスピンし、特別な厚さを有する第１の膜を乾燥および形成する段階と、
第１の膜をマスタ・ディスクから剥離する段階と、第１の膜は、レリーフのデータを忠実に複製し、
第１の膜のレリーフ側（データ表面）に第２の屈折率を有する第２のポリマ溶液を堆積する段階と、
第２のポリマ溶液を有する第１の膜をスピンし、特別な厚さを有し第１の膜に対して相補的な第２の膜を乾燥および形成する段階を含む前記方法。
【請求項８】
請求項７記載の方法であって、更に、第１および第２の膜をコンパクト・ディスク型の光学媒体の他の膜のスタックに組み立てる段階を含む前記方法。
【請求項９】
光学的記憶媒体を製造する方法であって、光学的記憶媒体は、第１の樹脂膜層を含み、第１の樹脂膜層は、相互に実質的に異なる第１の厚さ（ｄ１）および第２の厚さ（ｄ２）を有し、対応する異なる強度でレーザ光を反射し、厚さ（ｄ１）は、デジタル１の値の記憶を示し、厚さ（ｄ２）は、デジタル０の値を示し、更に、光学的記憶媒体は、第１の樹脂膜層を覆い第１の樹脂膜層と比較して異なる屈折率を有する第２の樹脂膜層を含み、第２の樹脂膜層は、相互に実質的に異なる第３の厚さ（ｄ３）および第４の厚さ（ｄ４）を有し、対応する異なる強度でレーザ光を反射し、厚さ（ｄ３）は、デジタル１の値の記憶を示し、厚さ（ｄ４）は、デジタル０の値を示し、厚さ（ｄ３）および（ｄ４）のパターンは、厚さ（ｄ１）および（ｄ２）のパターンによってシャドウされて複写され、対応する異なる強度のレーザ光の反射を強化し、前記方法は、
レリーフ・イメージを有するマスタ・ディスクを使用し、データを表示する段階と、
マスタ・ディスクに第１の屈折率を有するポリマ溶液を堆積する段階と、
ポリマ溶液を有するマスタ・ディスクをスピンし、特別な厚さを有する第１の膜を乾燥および形成する段階と、
第１の膜をマスタ・ディスクから剥離する段階と、第１の膜は、レリーフのデータを忠実に複製し、
第１の膜のレリーフ側（データ表面）に第２の屈折率を有するモノマ溶液を堆積する段階と、
モノマ溶液を有する第１の膜をスピンする段階と
モノマ溶液を紫外線露光で安定化し、特別な厚さを有し、第１の膜に対して相補的な光ポリマ・タイプの第２の膜を形成する段階と、
を含む前記方法。
【請求項１０】
請求項９記載の方法であって、更に、第１および第２の膜をコンパクト・ディスク型の光学媒体の他の膜のスタックに組み立てる段階を含む前記方法。
【請求項１１】
光学的記憶媒体を製造する方法であって、光学的記憶媒体は、第１の樹脂膜層を含み、第１の樹脂膜層は、相互に実質的に異なる第１の厚さ（ｄ１）および第２の厚さ（ｄ２）を有し、対応する異なる強度でレーザ光を反射し、厚さ（ｄ１）は、デジタル１の値の記憶を示し、厚さ（ｄ２）は、デジタル０の値を示し、更に、光学的記憶媒体は、第１の樹脂膜層を覆い第１の樹脂膜層と比較して異なる屈折率を有する第２の樹脂膜層を含み、第２の樹脂膜層は、相互に実質的に異なる第３の厚さ（ｄ３）および第４の厚さ（ｄ４）を有し、対応する異なる強度でレーザ光を反射し、厚さ（ｄ３）は、デジタル１の値の記憶を示し、厚さ（ｄ４）は、デジタル０の値を示し、厚さ（ｄ３）および（ｄ４）のパターンは、厚さ（ｄ１）および（ｄ２）のパターンによってシャドウされて複写され、対応する異なる強度のレーザ光の反射を強化し、前記方法は、
レリーフ・イメージを有するマスタ・ディスクを使用してデータを表示する段階と、
マスタ・ディスクに第１の屈折率を有する感光性モノマー溶液を堆積する段階と、
感光性モノマ溶液を有するマスタ・ディスクをスピンし、特別な厚さを有する第１の膜を形成する段階と、
第１の膜を紫外線露光で安定化し、第１の膜をポリマ化する段階と、
第１の膜をマスタ・ディスクから剥離する段階と、第１の膜は、レリーフのデータを忠実に複製し、
第１の膜上に第２の屈折率を有するポリマ溶液を堆積する段階と、
ポリマ溶液を有する第１の膜をスピンし、特別な厚さを有する第２の膜を乾燥および形成する段階と、
を含む前記方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の方法であって、更に、第１および第２の膜をコンパクト・ディスク型の光学媒体の他の膜のスタックに組み立てる段階を含む前記方法。
【請求項１３】
光学的記憶媒体を製造する方法であって、光学的記憶媒体は、第１の樹脂膜層を含み、第１の樹脂膜層は、相互に実質的に異なる第１の厚さ（ｄ１）および第２の厚さ（ｄ２）を有し、対応する異なる強度でレーザ光を反射し、厚さ（ｄ１）は、デジタル１の値の記憶を示し、厚さ（ｄ２）は、デジタル０の値を示し、更に、光学的記憶媒体は、第１の樹脂膜層を覆い第１の樹脂膜層と比較して異なる屈折率を有する第２の樹脂膜層を含み、第２の樹脂膜層は、相互に実質的に異なる第３の厚さ（ｄ３）および第４の厚さ（ｄ４）を有し、対応する異なる強度でレーザ光を反射し、厚さ（ｄ３）は、デジタル１の値の記憶を示し、厚さ（ｄ４）は、デジタル０の値を示し、厚さ（ｄ３）および（ｄ４）のパターンは、厚さ（ｄ１）および（ｄ２）のパターンによってシャドウされて複写され、対応する異なる強度のレーザ光の反射を強化し、前記方法は、
レリーフ・イメージを有するマスタ・ディスクを使用してデータを表示する段階と、
マスタ・ディスクに第１の屈折率を有する第１の感光性モノマ溶液を堆積する段階と、
感光性モノマ溶液を有するマスタ・ディスクをスピンし、特別な厚さを有する第１の膜を形成する段階と、
第１の膜を紫外線露光で安定化し、第１の膜をポリマ化する段階と、
第１の膜をマスタ・ディスクから剥離する段階と、第１の膜は、レリーフのデータを忠実に複製し、
第１の膜に第２の屈折率を有する第２の感光性モノマ溶液を堆積する段階と、
第２の感光性モノマ溶液を有する第１の膜をスピンし、特別な厚さを有する第２の膜を形成する段階と、
第２の膜を紫外線露光で安定化し、第２の膜をポリマ化する段階と、
を含む前記方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の方法であって、更に、第１および第２の膜をコンパクト・ディスク型の光学媒体の他の膜のスタックに組み立てる段階を含む前記方法。
【請求項１５】
光学的記憶媒体を製造する方法であって、光学的記憶媒体は、第１の樹脂膜層を含み、第１の樹脂膜層は、相互に実質的に異なる第１の厚さ（ｄ１）および第２の厚さ（ｄ２）を有し、対応する異なる強度でレーザ光を反射し、厚さ（ｄ１）は、デジタル１の値の記憶を示し、厚さ（ｄ２）は、デジタル０の値を示し、前記方法は、
レリーフ・イメージを有するマスタ・ディスクを使用してデータを表示する段階と、
マスタ・ディスクに第１の蛍光色素ドーパントまたはアブソーバを有する第１のポリマ溶液を堆積する段階と、
第１のポリマ溶液を有するマスタ・ディスクをスピンし、特別な厚さを有する第１の膜を乾燥および形成する段階と、
第１の膜をマスタ・ディスクから剥離する段階と、
を含み、第１の膜は、レリーフのデータを忠実に複製する前記方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の方法であって、更に、第１および第２の膜をコンパクト・ディスク型の光学媒体の他の膜のスタックに組み立てる段階を含む前記方法。
【請求項１７】
光学的記憶媒体を製造する方法であって、光学的記憶媒体は、第１の樹脂膜層を含み、第１の樹脂膜層は、相互に実質的に異なる第１の厚さ（ｄ１）および第２の厚さ（ｄ２）を有し、対応する異なる強度でレーザ光を反射し、厚さ（ｄ１）は、デジタル１の値の記憶を示し、厚さ（ｄ２）は、デジタル０の値を示し、前記方法は、
レリーフ・イメージを有するマスタ・ディスクを使用してデータを表示する段階と、
マスタ・ディスクに第１の蛍光色素ドーパントを有する第１の感光性モノマ溶液を堆積する段階と、
感光性モノマ溶液を有するマスタ・ディスクをスピンし、特別な厚さを有する第１の膜を形成する段階と、
第１の膜を紫外線露光で安定化し、第１の膜をポリマ化する段階と、
第１の膜をマスタ・ディスクから剥離する段階と、
を含み、第１の膜がレリーフのデータを忠実に複製する前記方法。
【請求項１８】
請求項１７記載の方法であって、更に、第１および第２の膜をコンパクト・ディスク型の光学媒体メディアの他の膜のスタックに組み立てる段階を含む前記方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複製方法および装置に関し、更に詳細には高密度の光ディスクと、コンピュータ、オーディオおよびビデオ用のデータ記録およびコンパクト・ディスクを大量に生産する方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンパクト・ディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）ディスクおよびその駆動装置は、コンピュータ・データの蓄積、音楽分野でのアーティストの録音およびビデオの分野において今や至る所で用いられている。ＣＤ−ＲＯＭタイトルに対して世界中から注文があることから、マスタからのＣＤ−ＲＯＭ複製の製造は、大量生産になると考えなければならない。
【０００３】
ＣＤ−ＲＯＭの生産での関心事は、複製の忠実度と製造コストである。ＣＤ−ＲＯＭ生産に用いられる製造プロセスは、半導体の製造、特にマスク作製に用いられる方法に酷似している。
【０００４】
マスタリングというのは、その用語が意味するように、すべてのコピーを複製する元となるディスクを製造するプロセスのことである。製造プロセスは、複製のために使用できるマスタを製造する工程から始まる。データを表現するピットおよびランドをフォトレジスト表面に中心トラックから始めて螺旋状に外周へ向かって焼き付けるためにレーザーが使用できる。
【０００５】
ガラスのマスタの正しさを検査した後、従来の複製機械でスタンパが製造される。複製プロセスが異なればスタンパも若干違ってくるが、機能的なものは同じであり、大量生産ディスクにデータ・パターンを打ち出す。射出成形の間に、ポジのディスク・イメージを形成するネガのスタンパを生成する一連の中間的な型押しが行われる。生産サイクルのこの部分のファミリ・ツリー構造から、各種のディスク世代に対してマザー（母）、ファーザ（父）、ソン（息子）およびドータ（娘）というような呼び名が付けられている。
【０００６】
コンパクト・ディスク（ＣＤ）は、一般にポリカーボネート樹脂から作られる。この材料は、ラミネート化されたビデオ・ディスクに汎用的に使用されているポリメチル・メタクリレート（ＰＭＭＡ）と比べて、水分の吸着および熱に対する耐性において劣っていない。ビデオ・ディスクは、互いに張り合わされた２枚の基板を含んでおり、従ってＣＤよりも強度が高い。製造業者は、熱や水分吸着による湾曲が起きないように予防措置を講じている。すなわち、ディスクの形をした鋳型の中へポリカーボネート樹脂を加熱して注ぎ込むという特別な射出成形の方法を取っている。冷却中の樹脂の中へスタンパがデータ・パターンを型押しし、そのディスクは、次に真空チェンバに送られ、そこでアルミニウムの反射層が付加され、保護用のラッカが塗布される。ラッカ面にラベルがシルク・スクリーン印刷または単に印刷される。
【０００７】
射出成形には、数多くの利点がある。世界中の工場がこの技術を使用しており、その特徴は、良く知られている。製造工場が開業した当初は、一般に歩留まりが低く、経験を積むことによって本質的な向上が達成できるものである。射出成形の批判者は、プロセスがやっかいで装置やクリーン・ルームに多大な投資が必要だとクレームを付ける。成形中に樹脂にポリカーボネートのゆがみが生じ、読み出しレーザ光を妨害または屈折させることが起こり得る。このような欠点にも拘わらず現在稼働している多数の製造工場でこのプロセスが使用されている。
【０００８】
例えば、ミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチャリング・カンパニ（３Ｍ）は、従来技術の光ポリマー化（２Ｐ）プロセスを使用しており、その中では、マスタとベース・プレートとの間に予め切断されたポリカーボネートの先駆物質の樹脂を挿入して、その後で型押しが行われる。このポリカーボネート先駆物質を挟み込んだ構造は、次に紫外線で硬化される。この複製方法は、迅速であるという特長を有している。これは部分的に、生産工程の中で樹脂を加熱、冷却することを避けることで得られる特長である。このプロセスを批判する人は、不適切な硬化や反りのために多くのディスクが排除されて歩留まりが低いままであると指摘する。
【０００９】
オランダ、フェンロのドック・データおよび米国、ロサンジェルスのコムディスクは、２つの全く異なる方法を使用し、連続的な印刷または型押し技術を使用することによって、高速で低コストのコンパクト・ディスク複製を行おうとしている。両システムとも実験室レベルでは作動しているが、商用としては現在まだ利用されていない。これらの技術は、有望視され、多くの注目を集めてはいるが、大企業の中でいずれかのプロセスに対して経済的なコミットメントを与えるものは、まだ現れていない。
【００１０】
マスタは、データ記録のオリジナル・コピーであり、アーティストやプログラマから提供されるテープやソフトウエアから製造される。ガラスおよびフォトプレートに被着されたフォトレジストを露光する手段としては、レーザと電子ビームが使用される。半導体光マスクも同様にして製造される。
【００１１】
スタンパは、マスタから複製で作られるサブ・マスタである。電気メッキおよび光ポリマ化が２つの一般的な方法であり、それらによってレジスト・イメージのギャップは、充填されてマスタを反転したサブ・マスタ複製が作られる。これにより、最終的に製造されるコピーは、マスタのポジとなる。
【００１２】
従来技術の光ポリマ化（２Ｐ）プロセスは、モノマからスタートし、光照射されてポリマを形成する。データ記録のディスク複製において、そのようなプロセスは、紫外線照射とモノマ溶液の与圧のために高価な機械設備を必要とする。
【００１３】
ここに引用された同時係属出願の米国特許出願は、０．４ミクロンほどの小さい寸法で０．１ミクロン程度の薄さの微細構造を再製するために有効な技術としてスピン塗布を取り上げている。スピン・オンおよび剥離プロセスでは、ポリマ溶液が溶媒と一緒に用意され、フィルタを用いて純化される。このポリマは、最初に複製すべきマスタにスピン塗布される。次に、ポリマの換気および乾燥を行って、製造すべきマスタの正確ではあるが、ネガのレプリカをマスタ上の薄膜として提供する。この薄膜のレプリカは、キュアされ、次にそれは単にマスタから剥がすことによって分離される。このような方法は、標準的なＣＤ、すなわち、６００ＭＢの記憶容量の樹脂スタンパを樹脂で作る場合に有効である。スピン・オンおよび剥離の技術は、また高密度のＣＤ製造にも有効である。
【００１４】
従来技術の射出成形では、熱い溶融樹脂が高圧下で収容キャビティに注入される。キャビティ内部では、イメージをレリーフの形で有するテンプレート、すなわち、スタンパをマスタとしてその物理的なイメージの物理的特徴が注入された樹脂に転写される。時間が経過した後、熱い溶融樹脂は、冷却され硬化して固体の樹脂製円盤が形成される。このようにコピーされる物理的特徴としては、ビデオ、オーディオおよび／またはコンピュータのデータが含まれる。
【００１５】
光ポリマ化は、熱を加えることなく樹脂にコピーを製造するために使用される。熱い溶融樹脂を使用する代わりに、液状の感光性モノマが樹脂スタンパを収容しているキャビティに注入される。スタンパと密着したままで、このモノマをキュアするために紫外線が用いられる。紫外線照射は、液状のモノマを固化させて、固体の樹脂円盤が形成される。
【００１６】
高密度ＣＤは、益々増大するデータ記憶大容量化へのユーザの要求に応えるために必要とされる。高解像度ビデオでは、データ記憶は、巨大な容量を必要とする。映画の全長を記録するためにはギガ・バイトあるいはそれ以上のメモリ容量が必要とされる。そのような用途に適した高密度ＣＤを設計、製造することは、ニッケルでできたスタンパと、標準で６０トンの圧力を要する射出成形とを使用する従来技術の欠点のために現状では制限されている。樹脂を液化するために高温が使用されるので、第１のイメージに付加的なイメージを積層化することは、熱い樹脂を使用しては下層が再溶融するため不可能である。しかし、ピットおよびランドのイメージ層を多層に用いた高密度ＣＤを製造する重要な技術は、超高密度の需要に対する解答を提供することを約束する。少なくとも、射出成形だけが高密度のＣＤを製造する実際的な方法というわけではない。
【００１７】
高密度ＣＤを開発および販売を共同で行うために各種の工業組合が形成された。タイム、ワーナおよび東芝は、別のタイプの２層型ＣＤ構造を提案している。それは”Ａ”面と”Ｂ”面とを（０．６ｍｍ厚）別々に射出成形で製造できるもので、次に、これら２枚を裏面同士を接合する形でアルミニウム反射層を挟んで張り合わせ、全体で１．２ｍｍの厚さのラミネート構造とする。裏面同士を張り合わせてラミネート化し、それらの間に反射性のアルミニウム層を挟むことでデータ・イメージが表面から離れて保持され、情報が汚染されることが防止できる。両面型ＣＤは、従来の片面型のＣＤプレーヤで読むことができるが、ダイオード・レーザは、通常の１．２ｍｍ長の代わりに従来とは異なる０．６ｍｍという焦点距離に調節されなければならない。更に、これは、一時に片面のみ読み出すことができる。第２の面は、一般的なビニール製のＬＰレコードやカセット・テープと同じように、ＣＤをひっくり返すことによってアクセスできる。もちろん、２つのリーダを組み合わせて、１つを上部に、もう１つを下部に配置することはできるが、装置コストが高騰する。部品を互いに張り合わせてラミネート化する方法は、３層型ＣＤの製造には使用できない。全体の厚さが大きくなり過ぎると、ダイオード・レーザ・ヘッドがより深い場所の層を読み出すことができなくなるからである。従って、全体の厚さを妥当な範囲に保っておくために、薄膜多重層を使用して最も深い場所の層へのアクセスを可能にするようにしなければならない。薄い層は、特に射出成形技術では製造不可能である。これは、キャビティ中の均一な間隔を保つことが難し過ぎることと、反りや縮小を制御することが困難なためである。
【００１８】
ソニーとフィリップスとの間の別のＣＤ設計組合は、本規約と同じように片面に１つだけのリーダ・ヘッドを持つ仕様であり、標準的なＣＤの厚さ１．２ｍｍを使用する。３０−４０ミクロンの間隔で積み重ねられた多重層が使用される。すべてのデータを片面からアクセスするのであるから、重なる層は、透明もしくは少なくとも半透明でなければならない。３Ｍ社は、ソニー・フィリップスの仕様に適合するＣＤを製造する方法を開発した。光ポリマ化プロセスを使用するものである。例えば、ＣＤのＡ層を標準的な射出成形技術を用いて製造する。この第１層に対してＢ層を付加し、第２のスタンパが底部に、第１層が上部にきて、それらの間に光ポリマ化モノマ層が挟まれるようにする。第１層とスタンパとの間の空間へ比較的冷たい液状モノマを押し込むために高圧が使用される。この圧力は、スタンパ上のイメージを複製するために必要な密着した材料の等角性を実現するために必要とされる。注入されたモノマは、例えば、上側からＡ層の樹脂を通して紫外線を照射することによってキュアされる。従来通りに新しいＣＤからスタンパが切り離されて、最終的なラベル付けおよび印刷のために送り出される。光ポリマ化プロセスでは、標準的な射出成形で行われているような加熱および冷却の工程の代わりに、モノマの利用と、それを硬化させる紫外線の利用とが導入される。そのような方法の優れている点は、同じプロセスを単に繰り返すことによって、より多くの層を積み上げることができるということである。各光ポリマ化層が最小で４０ミクロンという厚さに形成できるので、全体の厚さを制御することは容易である。
【００１９】
光ポリマ化プロセスの主たる利点は、既存の樹脂層の上に下層に埋め込まれたデータを乱すことなしに付加的な樹脂層を堆積させる場合の有用さである。しかし、そのような光ポリマ化プロセスは、やはり射出法であることに変わりはなく、高圧が必要とされ、正確な厚さに膜の均一性を実現することは困難である。光ポリマ化プロセスは、あまりに多くのパラメータに依存しているので、各層の厚さを精密に制御することは難しい。複雑な厚さ測定装置を用いて光ポリマ化材料に対して所望される３０ミクロンの間隔を保証することはできるが、それによってプロセスが複雑化し製品のコストが嵩むことになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
従って、本発明の１つの目的は、高密度の光ディスクを提供することである。
【００２１】
本発明の更に別の１つの目的は、マスタから多重層高密度光ディスクのコピーを製造する大量生産の方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
要約すると、本発明の１つの実施例は、零ないし数十ミクロンの間の厚さを有する薄い樹脂製の膜を含む光反射性の層の中にデジタル情報を記録する光ディスクである。それらの薄い膜は、ランドおよびピットの微細な物理的特徴を含んでいる。一般的、全反射性あるいは部分反射性の金属被覆が使用されて、レーザ光を検出器の方向へ跳ね返すようになっている。
【００２３】
本発明の別の１つの実施例は、単色光の強め合う干渉と、単色光の弱め合う干渉との間で、各々厚さが変化する複数の光反射性層中にデジタル情報を記録する光ディスクである。強め合う干渉と弱め合う干渉とに曝された反射光ビームの強度における差を用いて、光反射性の層から検出器へのデジタル・データの通信が行われる。この光ディスクは、デジタル情報の多重層を提供し、それらは対応する異なる光の単色光波長における干渉的応答に同調させられている。
【００２４】
本発明の別の１つの実施例は、そのような干渉性光ディスクを製造する大量生産のプロセスであって、基板と第１のイメージ層を光ポリマ化プロセスによって成形することを含み、非加熱の液状の第１モノマ樹脂が圧力下で注ぎ込まれるようになった方法である。圧力によって、デジタル情報を表す物理的レリーフ・パターンを面内に有する第１のスタンパに対してモノマが密着して接触する。次に、紫外線によってモノマをキュアすることによって、それをポリマに硬化させる。硬化したポリマ基板と第１のイメージ層とを第１のスタンパから分離させる。部分反射性の層が基板および第１のイメージ層上に堆積される。第１の粘度を有する液状の第２のモノマ樹脂が第１のスタンパとは独立なデジタル情報を表す物理的レリーフ・パターンを面内に有する第２のスタンパ上に注ぎ込まれ、第２のスタンパをスピンさせる。次の工程は、液状モノマをキュアしてを第２のイメージ層を表すポリマ膜へ硬化させることを含む。このポリマ膜は、次に、部分反射性の層と基板および第１のイメージ層に付着される。第２のスタンパがポリマ膜から分離されて、分離されたポリマ膜上へ反射性膜が堆積される。
【００２５】
本発明の１つの特徴は、複数の層を高密度ＣＤに簡単で正確に製造することを可能とするプロセスが提供されることである。
【００２６】
本発明の別の１つの特徴は、多重層、多重チャンネルおよび多重検出器を備えた薄膜メディアが低コストで正確に製造できることである。
【００２７】
本発明の別の１つの特徴は、イメージ層を湾曲させるかも知れない、あるいは不均一な層厚を生じさせるかも知れない高圧を必要としないプロセスを提供することである。
【００２８】
本発明の１つの特徴は、高密度の光ディスクが提供されることである。
【００２９】
本発明の更に別の特徴は、高密度光ディスクを製造する方法が提供されることである。
【００３０】
本発明のこれらおよびその他の目的および特徴は、以下の図面を参照しながらの好適実施例の詳細な説明によって当業者には疑いもなく明らかになる。
【実施例】
【００３１】
図１は、本発明の光ディスク実施例を示し、全体的に参照番号１０で示す。光ディスク１０は、大衆に良く知られているコンパクト・ディスク（ＣＤ）と類似している。光ディスク１０の１つまたは複数のイメージ層中にデジタル・データが記録される。例えば、図示のような２層型の光ディスク１０では、第１のイメージ層１２が中間に透明な接着層１６を挟んで第２のイメージ層１４に対してラミネート化される。第１のイメージ層１２は、より薄いｄ１と、より厚いｄ２の２つの厚さを有する透明な材料１８を含んでいる。ｄ１とｄ２の間の物理的な差によって、データのデジタル・ビットが第１のイメージ層１２の物理的レリーフによって表現される機会が提供される。部分反射性の材料２０によって、光は、光ディスク１０および層１６、１４に深く侵入することができる。第２のイメージ層１４は、より薄いｄ３とより厚いｄ４の２つの厚さを有する透明な材料２２を含んでいる。ｄ３とｄ４の間の物理的な差によって、データのデジタル・ビットが第２のイメージ層１４の物理的レリーフによって表現されるもう１つの機会が提供されている。反射層２４によって第２のイメージ層１４が完成する。
【００３２】
ｄ１およびｄ２−ｄ１に関する標準的なコンパクト・ディスクの仕様は、約１．２ｍｍであって、層１４および検出器２８は、含まれていない。層２０は、全反射性のアルミニウムであり、層１６は、保護およびラベル用の層である。この場合、ｄ１とｄ２が比較的厚いので射出成形に適している。
【００３３】
これと同等なソニーおよびフィリップスのコンパクト・ディスクでは、ｄ１およびｄ２−ｄ１の仕様は、約１．２ｍｍであり、層２０は、部分反射性の層である。層１６は、層１２を層１４から３０ミクロンだけ引き離すスペーサ層と考えることができる。レーザ・ダイオードおよび検出器２８は、含まれていないが、レーザ・ダイオードおよび検出器２６は、調節の可能な焦点距離を持たせることができ、それを単に変更することで層１２または層１４のいずれかの層を任意に読み出すことができる。層１２は、射出成形によって作製することができるが、層１４は、スピン・オンおよび剥離（ＳＯＡＰ）および／または光ポリマ化（２Ｐ）によって製造するのが適当である。この場合、層２２は、薄膜層と考えることができ、層２４は、最終的な全反射性のアルミニウム層と考えることができる。層２４の次に付加的な保護およびラベル用の層が追加される。
【００３４】
これと等価なタイム・ワーナ・東芝のコンパクト・ディスク仕様では、ｄ１もｄ２−ｄ１もおよそ０．６ｍｍとなっている。層２４もおよそ０．６ｍｍである。層２０および２２は、どちらも全反射性であり、従ってそれらの上のデータは、一時に片側からだけ読み出しできる。層１６は、ラミネート化の接着剤である。レーザ・ダイオードおよび検出器２８は、含まれていないが、レーザ・ダイオードおよび検出器２６は、約０．６ｍｍの焦点距離を有するように再構成されなければならない。データ・エリアにはラベルを付けることが許されない。すべてのラベルは、ＬＰレコードと同じように中央のリング・エリアに付ける。
【００３５】
本発明は、スピン・オンおよび剥離によって、レリーフ・イメージを備えた零ないし数十ミクロンの薄膜を正確に製造できる能力を基盤としている。これによって、屈折率の変化を用いて反射を引き起こすようになった総樹脂製の薄膜光学的記憶媒体の可能性が生まれる。層２０が透明な樹脂材料を含んでいるという状況にこのことが関連する。唯一必要なことは、屈折率が層１８のそれと本質的に異なっているべきであるということである。同様に、層２４の屈折率も層２２のそれとは異なっていなければならない。ｄ１とｄ２とで、同様にｄ３とｄ４とでレーザ強度の差をもたらすものは屈折率の差である。このことは、重要である。これは、多重層構造では反射性の金属被覆なしでもこのように部分的な反射が実現できるからである。このことは、より多くの層を構築することを許容する。
【００３６】
薄膜の製造によって、一時に１つの層を読み出せるように調節できる焦点距離を有する単一の検出器を備えた総樹脂製の薄膜光学的記憶媒体を多重層構造に形成することができる。このことは、検出器２８が不要で層１６が３０ミクロン又はそれよりも大きいという状況に関連している。ほとんどのレーザ光学系において、焦点距離が比較的短いために、検出器２６の焦点が層１２に合っていれば、層１４には焦点が合わない又はそれと逆の状況が生まれる。ここにおいても、薄膜であるということで、その他の方法では達成できない層間の適切な分離が可能となる。
【００３７】
薄膜ということは、予め指示された正確な厚さを持つ媒体に干渉効果を利用してレーザ波面の強め合うおよび弱め合う効果を引き起こすようになった総樹脂製の薄膜光学的記憶媒体が可能となる。この方式では、多重波長を有する多重検出器が使用される。すべての層に対して同時にアクセスすることが可能である。これは、より精巧な設計を表している。厚さｄ１、ｄ２、ｄ３およびｄ４は、検出器２６、２８のレーザ・ダイオードの特定の波長に対して最適化される。層１６は、基本的に削除され、検出器２６、２８とは、焦点距離は違わないが波長が異なっている。層１８、２２とは、同じ材料でよく、層２０、２４とは、同じ材料でよい。しかしながら、層１８、２０とは、異なる屈折率を有する。
【００３８】
従来のＣＤは１つのイメージ層を使用し、光を散乱または反射させることをピットおよびランドのシステムに依存している。反射光の強度は、従って、レーザ光が反射されて戻る程度によって影響される。従って、反射光の振幅が振幅変調されたデジタル・データを運ぶことになる。
【００３９】
本発明が違うところは、ｄ１からｄ４がはるかに小さく、光の波長程度であるという点である。光の干渉効果を利用して、第１のレーザ・ダイオードおよび検出器２６の波長と、ｄ１およびｄ２の寸法が決定される。同様に、そのようなエタロン効果を利用して、第２のレーザ・ダイオードおよび検出器２８の動作波長と、ｄ３およびｄ４の寸法が選択される。層１４に対するレーザ・ダイオードおよび検出器２８の焦点距離が層１２に対するレーザ・ダイオードおよび検出器のそれと大幅に異なっているという事実も大いに活用される。例えば、前者の焦点距離を１．２ｍｍとすると、第２の方の焦点距離は、３０ミクロンまたはそれ以上であるという具合である。そのような焦点距離の違いを利用するために、レーザ・ダイオードおよび検出器２６、２８は、従来の技術および材料を使用して、適当な光学系、例えば、レンズと調和させられる。
【００４０】
透明な層１８、２２の近い方と遠い方から反射されてくる光の相対的な位相が互いに加算されたり減算されたりするため、合成された反射波の強度は、大幅に変動する。第１のレーザ・ダイオードおよび検出器２６が４００ナノメートルの波長で動作するように選ばれている場合には、第１のイメージ層１２から反射されてくる光の強度は、例えば、透明な層１８が０．３７ミクロンの厚さの時に最小となる。第１のイメージ層１２から反射されてくる光の強度は、例えば、透明層１８の厚さが０．６１ミクロンの時に最大となる。このように、反射光の強度コントラストは、ｄ１が最小に等しくおよびｄ２が最大に等しくなるように又はこの逆に設定されれば最良となる。（これは図７に示されている。）
【００４１】
同様に、第２のレーザ・ダイオードおよび検出器２８が７００ナノメートルの波長で動作するように選ばれている場合には、第２のイメージ層１４から反射されてくる光の強度は、例えば、透明な層２２が０．４７ミクロンの厚さの時に最小となる。第２のイメージ層１４から反射されてくる光の強度は、例えば、透明層２２の厚さが０．３４ミクロンの時に最大となる。このように、反射光の強度コントラストは、ｄ３が最小に等しくおよびｄ４が最大に等しくなるように、又はこの逆に設定されれば最良となる。（これは図８に示されている。）
【００４２】
レーザ・ダイオードおよび検出器２６、２８の２つの異なる動作波長のために、チャンネル間の相互干渉なしで、多重データ・チャンネルへの同時データ・アクセスが可能となる。本発明の別の実施例では、２層よりも多いイメージ層と２よりも多い異なる波長のレーザ・ダイオードおよび検出器が用いられ、３チャンネル以上の重なり合ったチャンネルが実現される。
【００４３】
従来の大量生産ＣＤ製造技術は、樹脂中にサブ・ミクロンの物理的特徴を形成することに挑戦するまでには至っておらず、また、ビデオＣＤやコンピュータ用のＣＤ−ＲＯＭのような光ディスクに２つ以上のイメージ層を製造することに挑戦するまでには至っていない。
【００４４】
本発明では、２つの層１２、１４が双方ともに薄膜である記憶装置に言及しているが、少なくとも一方のイメージ層は、ディスクの物理的な強度を提供するように従来の厚膜型（１．２ｍｍ）のものでよい。以下の説明では層１２は、厚い型のもので、層１４が薄い型のものであることを仮定している。
【００４５】
図２は、本発明の１つの方法実施例を示しており、全体的に参照番号４０で示されている。この方法４０は、金属製の樹脂スタンパを備えた収容キャビティに熱い溶融樹脂を注入する従来のプロセスによって、第１のイメージ層および基板を、従って層１８を作る工程４２を含んでいる。このスタンパは、第１のイメージ層１２のデータを表すように平面的にパターン化された物理的特徴をレリーフとして有している。そのようなレリーフの物理的特徴は、ｄ２−ｄ１に等しい高さにまで立ち上がっている。工程４４では、部分反射性の材料層、例えば、アルミニウムを含む層２０が従来技術を使用して層１８上へスパッタされる。工程４６では、第２のイメージ層１４のデータを表すように平面的にパターン化された物理的特徴をレリーフとして有する別の第２のスタンパにポリマ膜が別途スピン・オンされる。例えば、ここに引用されている同時係属出願に述べられた材料および技術が使用される。第２スタンパの物理的特徴の幾何学的な高さが差分ｄ４−ｄ３を決定し、粘度、スピン速度およびスピン時間の組み合わせによって厚さｄ３が決まる。工程４８では、スピン・オンされた層２２が接着層１６を用いて層２０へ張り合わされ、最終的な積層構造を含むディスク１０へ向かっての構築が始まる。使用された接着剤に依存して、紫外線への露出によるキュア、あるいは溶媒の蒸発のいずれかの方法によってラミネート化層１６が硬化される。そのようにして接着層１６が硬化され、泡が無くなるまでは第２のスタンパ層は、層２２から取り外されない。工程５０で、第２のスタンパ層が層２２から剥がされる。工程５２では、全反射性の層、例えば、層２４が従来の技術によって層２２の上へ堆積される。工程５４では、保護用の被覆によって光ディスクが完成し、埋め込まれたデジタル情報と製造者ソースを記したラベルが取り付けられる。
【００４６】
方法４０は、簡単な２層型のコンパクト・ディスクを製造する付加的な工程４４、４６、４８、５０について述べている。工程４６、４８では、本発明は、ポリマ溶液あるいはその代替えとしてモノマ溶液のスピン塗布を要求しており、モノマ溶液は、塗布の後、ＵＶ放射によってキュアされる（光ポリマ化または２Ｐプロセス）。これら２つの代替え手法は、一般に相互に交換できる。すなわち、ポリマをまず形成しておき、乾燥後に膜から溶液中に溶解させるか又はモノマをまずスピン塗布し放射によってキュアさせることができる。最終的な薄膜は、通常、同一である。この選択は、プロセスによって厳密に指定されるが、一般的な物理化学的原理は、同じである。基本的には、本発明は、複製手法としてマスタ上へのスピン・オンを要求し、他方、別の動作モードでは（例えば、３Ｍ）モノマ液の注入が用いられる。
【００４７】
方法４０は、層２０と層２４とが透明な材料（例えば、異なるタイプの樹脂）である場合にも使用できる。これらの材料は、層１８および層２２とで異なる屈折率を持っていなければならない。層２０および層２４を堆積させるためにスピン塗布を用いることができる。金属堆積は不要である。最後に、工程４４、４６、４８を単に繰り返すことによって多重層のコンパクト・ディスクが得られる。
【００４８】
図３は、本発明の光ディスク実施例を示しており、全体的に参照番号６０で示されている。光ディスク６０は、光ディスク１０に類似しているが、異なる光の現象に基づいている。デジタル・データは、光ディスク６０の１つまたは複数のイメージ層に、色、例えば、赤および緑を用いて記録される。例えば、図示のような２層型の光ディスク６０の場合、赤の第１のイメージ層６２は、中間に透明な接着層６６を挟んで緑の第２イメージ層６４に対してラミネート化される。第１のイメージ層６２は、赤の蛍光色素をドープされた透明な材料６８を含み、その厚さは、変化している。厚さの物理的な差によって、データのデジタル・ビットが第１イメージ層６２に物理的レリーフによって表現される機会が提供される。部分反射性の材料７０のために緑色の光は、光ディスク６０により深く、すなわち、層６６および６４に侵入できる。第２のイメージ層６４は、緑色の蛍光色素をドープされた透明材料の層７２を含んでいる。データのデジタル・ビットは、層７２中に物理的レリーフによって表現される。反射性層７４によって第２のイメージ層６４が完成する。
【００４９】
一対の赤と緑のレーザ・ダイオードおよび検出器７６、７８がそれぞれ設けられていて、蛍光色素を励起するのに十分なエネルギ出力と、色応答を検出するのに十分な感度とを有している。レーザ・ダイオードおよび検出器７６、７８に光が反射されて戻る程度は、光が層６２中のランド・パターン８０から反射されるのか、ピットパターン８２から反射されるのか、層６４中のランド・パターン８４から反射されるのか、ピットパターン８６から反射されるのかに依存する。ピット８２は、ランド８２よりももっと多くの光を検出器７８に戻す。同様に、ピット８６は、ランド８４よりももっと多くの光を検出器７６に戻す。レーザ・ダイオード７６、７８は、層６２、６４との間で検出データの分別を向上させる手助けになるように同調可能な光フィルタまたは色フィルタを含むことができる。
【００５０】
レーザ・ダイオードおよび検出器７６、７８の２つの異なる動作波長は、このようにチャンネル間の干渉効果なしに多重データ・チャンネルに対して同時にデータ・アクセスすることを可能にする。本発明の別の１つの実施例では、３つ以上の重なり合ったチャンネルを実現するために、２つよりも多いイメージ層と、波長の異なるレーザ・ダイオードおよび検出器が使用されており、対応する色の蛍光色素がドーパントとして用いられている。
【００５１】
図４は、本発明の１つの方法実施例を示しており、全体的に参照番号９０で示されている。方法９０は、金属製の樹脂スタンパを備えた収容キャビティに熱い溶融樹脂を注入する従来のプロセスによって、第１のイメージ層および基板、すなわち、層６８を作る工程９２を含んでいる。そのようなスタンパは、第１のイメージ層６２のデータを表すように平面的にパターン化された物理的特徴をレリーフとして有している。そのようなレリーフの物理的特徴はｄ２からｄ１を差し引いた値に等しい高さにまで立ち上がっている。工程９４では、部分反射性の材料層、例えば、アルミニウムを含む層７０が従来技術を使用して層６８にスパッタされる。工程９６では、本発明のスピン・オンおよび剥離のプロセスを用いて、第２のイメージ層６４のデータを表すように平面的にパターン化された物理的特徴をレリーフとして有する別の第２のスタンパにポリマ膜が別途スピン・オンされる。例えば、ここに引用されている同時係属出願に述べられた材料および技術が使用される。第２スタンパの物理的特徴の幾何学的な高さがランド８０とピット８２との差を決定し、粘度、スピン速度およびスピン時間の組み合わせによって厚さが決まる。工程９８では、例えば、スピン・オン層７２が接着層６６を用いて光ディスク６０へ張り合わされる。使用された接着剤に依存して、紫外線への露出によるキュアか、あるいは溶媒の蒸発のいずれかの方法によって接着層６６が硬化される。そのようにして接着層６６が硬化され、泡が無くなるまでは第２のスタンパは、層７２から取り外されない。工程１００で、第２のスタンパが層７２から剥がされる。工程１０２では、全反射層、例えば、層７４が従来の技術によって層７２上へ堆積される。工程１０４では、保護用の被覆によって光ディスク６０が覆われラベルが取り付けられる。
【００５２】
エミッタ（蛍光色素）がディスク６０の層６８、７２にドープされていることが想定されている。別の実施例では、層６８、７２にアブソーバをドープすることもできる。アブソーバが使用されれば、強度の振る舞いは逆になる。すなわち、より厚いエリアでは、吸収が大きくなって反射が少なくなる。どちらを取るかは、信号検出を最適化するための設計上の選択の問題である。利用できる材料と検出器の組み合わせが光学的配置を決定し、動作光の波長を決定する。但し、駆動装置や媒体のタイプは、どのような設計のものであっても互換性を有するものでなければならない。
【００５３】
ここでも金属の反射層の代わりに、屈折率の異なる透明な材料を使用することができる。更に、金属堆積に代わって樹脂材料のスピン塗布が用いられる。
【００５４】
本発明の別の実施例では、蛍光色素の方法をディスク１０の共鳴キャビティの概念と組み合わせることができる。ランド８０とピット８２の厚さを赤色光の強め合う、弱め合う干渉に対して最適化し、ランド８４とピット８６の厚さを緑色レーザの干渉効果に対して最適化することができる。本発明で示したように、各種の促進手法は、相互に排他的でなく、単一の設計の中へ採用して最良の結果を得ることができる。
【００５５】
図５は、各種のレーザ光波長で使用可能な共鳴膜厚を示している。ここに含まれる余弦関数的な振動的振る舞いが共鳴および反共鳴効果につながる。厚さと屈折率の積が光の波長の偶数倍および奇数倍に対応する時、透過する光の強度は、その極値を取る。図５は、強め合うおよび弱め合う干渉の次数に従う山と谷の構造を表している。例えば「５次」というのは、最大透過の強め合う干渉の第５番目に対応することを表し、「４．５次」というのは、最小透過あるいは最大反射に伴う弱め合う干渉を表している。
【００５６】
図６は、例えば、４００ナノ・メートルと７００ナノ・メートルのレーザに関する膜厚とレーザ光透過率との関係を示している。膜厚０．３４ミクロン付近において、４００および７００ナノ・メートルの光は、いずれも透過率が最小の８４％になる。しかし、４００ナノ・メートル光は、０．４１ミクロンの厚さで最大値１００％に達する。７００ナノ・メートル光は、膜厚が０．４７ミクロンに増加するまでは最大に到達しない。膜厚を正しく選択することによって、一方の波長に対して透過の差を最大にし、他方の波長において透過の差を最小にする、あるいはこの逆にすることができる。
【００５７】
射出成形、光ポリマ化および本発明のスピン・オンおよび剥離（ＳＯＡＰ）という複製のプロセスが表１に比較されている。
【００５８】
【表１】
2007122875.tif 000003
【００５９】
１つの実施例において好ましくは同調されている共鳴キャビティを各層に対して使用するようになった２層型のコンパクト・ディスクは、レーザ光周波数を正しく選ぶことによって層間のクロストークを最小化することができる。例えば、２つのレーザ・チャンネル周波数として４００ナノ・メートルと７００ナノ・メートルを使用し、層１のキャビティを０．３４ミクロンと０．４７ミクロン、層２のキャビティを０．３７ミクロンと０．６３ミクロンとすることによって、表２に示すような応答が得られる。
【００６０】
【表２】
2007122875.tif 000004
レーザ光の各波長に対するパーセント表示の光透過率は、図６から取ったものである。層１は、７００ナノ・メートルのレーザ光に対して光透過率の差１５％を与える（８５％対１００％）が７００ナノ・メートルのレーザ光に対しては光透過率に差がない（８５％対８５％）。従って、このような選択の場合、層間には零または最小のクロストークしかないことになる。同様に、層２は、４００ナノ・メートルのレーザ光に対して光透過率の差９％を与える（９４％対８５％）が７００ナノ・メートルのレーザー光に対しては光透過率に差がない（８５％対８５％）。この選択によって、層間には零または最小のクロストークしかない。その他このような有利な組み合わせが可能であり、レーザ周波数の選択が多い場合には特にそうである。
【００６１】
ポリマ溶液を用い、スピン塗布および乾燥によって膜を形成する場合には、いつでもモノマとＵＶキュアを使用して膜を形成することが可能である。反射のために金属堆積を行う時はいつでも、屈折率の異なる別の樹脂膜を使用して同じことを行うことができ、パターン、レリーフまたはデータ面に対して適用される。透明な膜は、２層よりも多く、５層までは使用できる。金属反射の場合、２層までに限られる。エミッタ（蛍光色素）を使用する場合はいつでも、アブソーバ（吸収色素）を使用することができる。
【００６２】
薄膜は、共鳴キャビティであってもなくてもよいが、共鳴キャビティは、全体的に薄膜でなければならない。薄膜は、波長を指定してもしなくてもよいが、共鳴キャビティは、指定しなければならない。このことは、薄膜が曲線（図６）上のどこにあってもよいが、共鳴キャビティは、定義によって山あるいは谷のいずれかのところで製造されるからである。
【００６３】
一般に、第１層は、射出成形によって厚く（１．２ｍｍ）作られるが、それ以降の層はポリマ溶液の塗布またはモノマの塗布とキュアのいずれかの方法によって薄く作られる。技術は排他的ではない。すなわち、１つの完全な、そして複雑な設計にＳＯＡＰ、２Ｐ、共鳴キャビティ、エミッタ、アブソーバおよび異なる焦点距離のすべてを含めることができる。
【００６４】
フォト・レジストを取り付けられたガラスは、マスタ用のみであり、スタンパは、一般にレリーフ付きの樹脂または金属である。本発明の薄膜技術は、両者のために利用できるが、強度を得るために何らかのラミネート化手法が一般に要求される。
【００６５】
多重層に対しては、各種の焦点距離を持つ多数のレーザか、あるいは１つの固定焦点距離を持ち層から層へ移動可能なレーザのいずれかが存在する。媒体の異なる層は、同じ材料で作ることができる。これは、検出器が互いに区別可能であるからである（空間分解能）。多重層に対しては、固定された位置に同一焦点距離を有する多数のレーザが存在する。波長を指定された（周波数分解能）複数層を含む媒体を有することが必要である。表３は、本発明の各種の実施例を示す。
【００６６】
【表３】
2007122875.tif 000005
ただし、薄膜とスペクトル分解能との組み合わせは適当でない。レーザは、シングル・モードで同調可能なものか又はマルチ・モードで固定であるかのいずれかである。
【００６７】
本発明は、ここに挙げた好適な実施例に関して説明してきたが、この開示は、限定的なものでないことを理解される。本明細書から、各種の修正や変更が可能であることが当業者には明らかになることは疑いない。従って、本発明の特許請求の範囲は、その変更や修正すべてを本発明の真の精神および展望の内に含まれるとして包含するように解釈されることを意図する。
【関連出願】
【００６８】
１９９４年８月３日付け同時係属出願の米国特許出願第０８／２０７，８７８号をここに参考のために引用する。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１の光ディスク実施例の断面図。
【図２】図１の光ディスクを製造する本発明の第１の方法実施例のフローチャート。
【図３】本発明の第２の光ディスク実施例の断面図。
【図４】図１および図２の光ディスクを製造する本発明の第２の方法実施例のフローチャート。
【図５】各種レーザー光波長に基づいて使用できる共鳴膜厚を示す図。
【図６】４００ナノ・メートルと７００ナノ・メートルのレーザに関する膜厚とレーザ光透過率との関係を示す図。
【図７】４００ナノ・メートルレーザに関する共鳴キャビティ・コンパクト・ディスクの断面図。
【図８】７００ナノ・メートル・レーザに関する共鳴キャビティ・コンパクト・ディスクの断面図。
【符号の説明】
【００７０】
１０  光ディスク
１２  第１のイメージ層
１４  第２のイメージ層
１６  接着層
２０  部分反射層
２２  透明な層
２４  反射層
２６  レーザ・ダイオードおよび検出器
２８  レーザ・ダイオードおよび検出器
４０  方法
４２−５４  工程
６０  光ディスク
６２  第１のイメージ層
６４  第２のイメージ層
６６  接着層
６８  透明な層
７０  部分反射層
７２  透明な層
７４  反射層
７６  レーザ・ダイオードおよび検出器
７８  レーザ・ダイオードおよび検出器
８０  ランド
８２  ピット
８４  ランド
８６  ピット
９０  方法
９２−１０４  工程
【図１】
2007122875.tif 000006
【図２】
2007122875.tif 000007
【図３】
2007122875.tif 000008
【図４】
2007122875.tif 000009
【図５】
2007122875.tif 000010
【図６】
2007122875.tif 000011
【図７】
2007122875.tif 000012
【図８】
2007122875.tif 000013